Мост для измерения параметров комплексных сопротивлений по последовательной схеме замещения Советский патент 1980 года по МПК G01R17/12 

пересчета значений параметров с параллельной схемы замещения на последователную посредством введения квадратичной пправки.

Целью изобретения является расширени функциональных возможностей и пределов измерений устройства.

Это достигается тем, что в мост для измерения параметров комплексных сопротивлений по последовательной схеме замещения, содержащий источник питания, к которому подключен основной трансформатор напряжения, компаратор токов, соединенный с указателем равновесия, образцовые меры, В1слюченнь1е между обмотками основного трансформатора напряжения и компаратора токов, два дополнительных трансформатора напряжения, первичная обмотка первого из которых подключена к регулируемой обмотке основного трансформатора напряжения, первичная обмотка второго дополнительного трансформатора напряжения соединена с регулируемой вторичной обмоткой первого дополнительного трансформатора напряжения, введены один или группа каскадно включаемы/с дополнительных трансформаторов напряжения, а первый дополнительный трансформатор напряжения снабжен дополнительной вторичной обмоткой, которая одним выводом соединена со вторым зажимом измеряемого объекта, причем первичная обмотка каждого последующего трансформатора напряжения из группы каскадно включаеt/Sbtn дополнительных трансформаторов напряжения соединена с регулируемой обмоткой предыдущего трансформатора напряжения, а дополнительные вторичные обмотки первых, двух дополнительных трансформаторов напряжения соединены последовательно со вторичной обмоткой последнего дополнительного трансформатора напряжения и вторичной обмоткой основного трансформатора напряжения.

На чертеже показан вариант выполнения устройства, позвсл5пощего измерять величины с зависимостью третьего порядка от параметров датчика,

Устройство содержит -генератор 1, входной трансформатор напряжения 2 с обмотками дополнительные трансформаторы 7 с обмотками 8-11 с обмотками 12,13 образцовую меру 14, компаратар токов 15 с обмотками i6-18 и ука затапь равновесия 19,

Уравновешивание цепи происходит при сравнении ампервитков обмоток 16 и 17

компаратора 15 до нулевого показания указателя 19,,

При подаче напряжения на обмотку 3 трансформатора 2 в обмотках 4,5,6,9, iS и 10 наводятся ЭДС, пропорциональные числам витков в этюс обмотках. Числа витков в обмотка.х 5 и 9 одина- , ковы и регулируются связанно между собой при уравновешивании цепи по основному параметру датчика неэлектрической величины, включаемого в качестве измеряемого объекта 2О.. На датчик подается напряжение, равное сумме ЭДС обмоток 6,13,10, причем ЭДС обмотки 6 не регулируется, ЭДС обмотки 10 пропорциональна числу витков в обмотке 5, а ЭДС обмотки 13 пропорциональна произведению ЧИСЕЛ витков обмоток 5 и 9 или квадрату числа витков в обмотке 5. На образцовую меру 14 подается напряжение пропорциональное числу витков в обмотке 4. Таким образом, если сопротивление датчика 20 является нелинейной функцией измеряемой величины, определяемой зависимостью .

(1)

где Кд - сопротивление датчика 20 1 - сопротивление датчика 20 в начальных условиях измерений;

а,Ь,с ч

- постоянные коэффициенты Г - измеряемая вэличина то при подведении к датчику йапряжения, связанного аналогичной зависимостью (1) с числом витков в регулируемой обмотке, при равновесии моста число витков в регулируемой обмотка 5 будет пропорционапьн измеряемой величине,

Уравнейие равновесия цепи, показанной на чертежеу описывается равенством:

(2)

Х - ток через измеряемый датчик

где 1 - ток через образцовый элемент - числа витков в обмотках 16

h

lfo f

и 17 компаратора. Значения токов можно определить из вьфажений:

.

44iK trb- 5 5 9

J

(31.

где 11 - сопротивление образцовой мерЫу

..

Q,,i1 fKУla витков п соответствукицих

., обмоткахЗ,4,5,6,8,9,12,13,10. После подстановки значения токов IQ и Tj на (3) в уравнение равновесия (2 и некоторого преобразования с учетом того, что 9 - 5получим зависи; N( о 5 Из сравнения (1) и (4) видно, что % hi J Л-Ь -u- 0 6 X и определяется линейно по числу витков в регулируемой обмотке 5. Применение еще одного- трансформатора 21 с обмотками 22 и 23 и дополнительной обмотки 24 на трансформаторе 1 регулируемой связанно с обмотками 5 и 9, обеспечивает линейный измеряемой величины, связанной с параметрами датчика 2О уравнением третьего порядка., Если R R()), w то при 3 мент равновесия цепи по числу витков в обмотке Vrt обеспечивается линейный отсчет измеряемой величины х ... Аналогичным образом строится цепь для измерения параметров датчиков; связанных с измеряемой величиной любой известной степенью нелинейности Технико-экономический эффект предпагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей прототипа, и обеспечении измерения нелинейных величин с линейным отсчетом измеряемой величины при любой степени нелинейности зависимости между параметрами датчика, включаемого в моет в качестве измеряемого объекта, и значенр1вм измеряемой вапичин4 1. (4) Формула изобретения Мост для измерения параметров х-сомплекскьк сопротивлений по последовательной схеме эамещени-я, содержащий источник питания, к которому подключен основной трансформатор напряжения, компаратор токов, соединанньгй с указателем равновесия, образцовые меры, включенные между обмотками основного трансформатора напряжения и компаратора токов, два дополнительных трансформатора напряжения, первичная обмотка первого из которых подключена к регулируемой обмотке основного трансформатора напряжения, первичная обмотка второго дополнительного трансформатора напряжения соединена с регулируемой вторичной обмоткой первого дополнительного трансформатора напряжения, отлич.ающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и пределов измерений устройства, в него введены один или группа каскадно включаемых дополнительных трансформаторов, напряжения, а первый дополнительный трансформатор напряжения снабжен дополнительной вторичной обмоткой, которая одним входом соединена со вторым зажимом измеряемого объекта, причем первичная обмотка каждого последующего трансформатора напряжения из группы каскадно включаемьк дополнительных трансформаторов соединена с регулируемой обмоткой предыдущего трансформатора напряжения, а дополнительные вторичные -обмотки первых двух дополнительных трансформаторов напряжения соединены последовательно со вторичной обмоткой последнего до- . полнктельного трансформатора капряже„„д .вторичной обмоткой основного рансформатора напряжения. Источники информации, при.нятые во внимание при экспертизе ..... i. .Авторское свидетельство СССР 47рО4О, кл. G О1 R 17/12 3.11.72 (прототип).

Y3&420

/4

-cz

/0

fS

/6

20

cz

я //

..г

2/

13